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÷

Divide

Math

除法（Divide）方块执行两路输入信号的代数除法运算：分子（Numerator）除以分母（Denominator）。该方块内置完备的除零保护机制，使动态系统仿真在遭遇数学奇异点时仍能保持数值稳定，避免崩溃或产生 NaN（非数）扩散。

方块提供两个明确的输入端口：上方端口为分子（num），下方端口为分母（den）。

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数学模型

除法方块数学表达式为：

y(t)=num(t)den(t)y(t) = \frac{\text{num}(t)}{\text{den}(t)}

其中：

  • y(t) 为时间 t 处的输出信号
  • num(t) 为分子输入信号
  • den(t) 为分母输入信号

除零保护机制

当分母的绝对值小于 2.22e-16（机器浮点精度 ε\varepsilon）时，系统自动激活保底策略：

  1. 输出设定的保底替代值 divByZeroValue（默认为 0.0）。
  2. 在前端界面弹出单次告警提示，通知用户发生了除零奇异。
  3. 在浏览器控制台打印详细诊断日志。

输入与输出

Direction ID Label 类型 Status
→ In num Num number Required
→ In den Den number Required
← Out out Result number Output

参数

参数 Label 类型 默认值 描述
divByZeroValue Zero-Div Value number 0 Value to return when denominator is zero
reportWarning Report Warning boolean true Send alert to console on division by zero

使用示例

信号归一化

将传感器实测物理量映射至 0 到 1 的无量纲区间：

测量值 → Divide (num)
测量上限值 → Divide (den) → 归一化信号 [0..1]

阻抗与电阻计算（欧姆定律：R = U / I）

根据电压与电流实时解算动态阻抗：

电压 U(t) → Divide (num)
电流 I(t) → Divide (den) → 电阻 R(t)

_提示：将 divByZeroValue 设为极大值，可真实模拟开路无电流（I=0I=0）时的无穷大断路电阻。_

说明与最佳实践

  • 机器精度容差：判零逻辑基于 f64::EPSILON，兼顾浮点微小舍入残差。
  • WASM 原生加速：保底逻辑由底层 Rust 编译为 WebAssembly 原生执行，正常工况下零损耗。
  • 端口顺序：上方端口为分子（num），下方端口为分母（den）。

相关模块

  • Product：两路时域信号的乘法运算
  • Gain：除以固定常数系数（取 Gain = 1/K1/K）
  • NumericDisplay：实时查看计算结果与异常监控
  • Saturation：限制异常突变幅值